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JP6844279B2 - Metal / resin composite structure and its manufacturing method - Google Patents

Metal / resin composite structure and its manufacturing method Download PDF

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JP6844279B2 JP2017013132A JP2017013132A JP6844279B2 JP 6844279 B2 JP6844279 B2 JP 6844279B2 JP 2017013132 A JP2017013132 A JP 2017013132A JP 2017013132 A JP2017013132 A JP 2017013132A JP 6844279 B2 JP6844279 B2 JP 6844279B2
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Description

本発明は、金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体、その製造方法、さらに金属/樹脂複合構造体に用いる樹脂組成物および樹脂部材に関する。 The present invention relates to a metal / resin composite structure formed by joining a metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition, a method for producing the same, and a resin composition used for the metal / resin composite structure. And resin members.

各種部品の軽量化の観点から、金属部材代替品として高耐熱性の樹脂部材が使用されている。しかしながら、機械的強度などの問題から全ての金属部材を樹脂で代替することが難しい場合には、金属部材と該樹脂部材を接合一体化して得られる複合構造体(以下、金属/樹脂複合構造体という)が用いられている。このような金属/樹脂複合構造体として、例えば、金属部材表面に対して、レーザー照射を行い、微小な凹部を形成して、アンカー効果により接合する方法が挙げられる(特許文献1、2、3)。レーザー照射により形成された金属部材表面は非常に粗いため、樹脂との接合面における摩擦力が向上し、接合面と同方向に働くせん断力に対しては耐久性を保持する。しかしながら、冷熱サイクル試験を行うと、樹脂の膨張−収縮に伴ってサブミクロンレベルで界面剥離が発生しやすく、それゆえ、金属成形体と樹脂成形体の密着力、特に冷熱サイクルを課した際の密着力(耐冷熱サイクル性という)が低いという問題があった。 From the viewpoint of weight reduction of various parts, a highly heat-resistant resin member is used as a substitute for a metal member. However, when it is difficult to replace all metal members with resin due to problems such as mechanical strength, a composite structure obtained by joining and integrating the metal member and the resin member (hereinafter, metal / resin composite structure). ) Is used. Examples of such a metal / resin composite structure include a method of irradiating the surface of a metal member with a laser to form minute recesses and joining them by an anchor effect (Patent Documents 1, 2, and 3). ). Since the surface of the metal member formed by laser irradiation is very rough, the frictional force on the joint surface with the resin is improved, and the durability is maintained against the shearing force acting in the same direction as the joint surface. However, when the thermal cycle test is performed, interfacial peeling is likely to occur at the submicron level as the resin expands and contracts, and therefore, the adhesion between the metal molded body and the resin molded body, especially when the cold cycle is applied. There was a problem that the adhesion (called cold heat cycle resistance) was low.

そこで、熱可塑性樹脂部材と接合する前記金属部材表面に対してレーザー照射で凹部を形成する際、該金属部材表面と該凹部側面とのなす角を10〜55℃の範囲で行うことにより、高い密着力、特に優れた耐冷熱サイクル性を有する金属樹脂接合成形品を提供することが可能となった(特許文献4参照)。しかしながら、該金属樹脂接合成形品は、金属部材の凹部に樹脂が流れ込むことにより、固化した後にひっかかりとなる部位が形成されることで優れた密着力が得られるため、金属部材の凹部への流れ込みがより容易なよう、より流動性の高い樹脂材料が求められるようになった。 Therefore, when forming a recess by laser irradiation on the surface of the metal member to be joined to the thermoplastic resin member, the angle formed by the surface of the metal member and the side surface of the recess is increased in the range of 10 to 55 ° C. It has become possible to provide a metal-resin bonded molded product having adhesive strength, particularly excellent cold-heat cycle resistance (see Patent Document 4). However, in the metal-resin bonded molded product, excellent adhesion is obtained by forming a portion that becomes a catch after solidification by flowing the resin into the recess of the metal member, so that the metal member flows into the recess. There is a growing demand for resin materials with higher fluidity so that it is easier to use.

樹脂部材の改良に関しては、例えば、侵食性水溶液又は浸食性懸濁液と言った薬液処理により表面に数平均内径10〜80nmの凹部を有するアルミニウム合金又はマグネシウム合金、或いは陽極酸化法で処理することにより表面に数平均内径10〜80nmの凹部を有するアルミニウム合金に、ポリフェニレンスルフィドと特定割合の無水マレイン酸変性エチレン系共重合体、グリシジルメタクリレート変性エチレン系共重合体、グリシジルエーテル変性エチレン系共重合体及びエチレンアルキルアクリレート系共重合体からなる群から選択される1種以上のポリオレフィン系樹脂を含む樹脂組成物を射出成形し、凹部に該樹脂組成物が浸入した状態で固着してなる複合体が知られている(特許文献5参照)。いずれの処理法で形成された金属表面の微細な凹部もその内径が非常に微細であることから、樹脂組成物が浸入しにくく、それゆえ金属部品と樹脂組成物により構成された樹脂部材との密着力が充分とはいえなかった。 Regarding the improvement of the resin member, for example, it is treated with a chemical solution such as an erosive aqueous solution or an erosive suspension by an aluminum alloy or magnesium alloy having a recess with a number average inner diameter of 10 to 80 nm on the surface, or an anodic oxidation method. Polyphenylene sulfide and a specific ratio of maleic anhydride-modified ethylene-based copolymer, glycidyl methacrylate-modified ethylene-based copolymer, and glycidyl ether-modified ethylene-based copolymer in an aluminum alloy having recesses with a number average inner diameter of 10 to 80 nm on the surface. A composite obtained by injection molding a resin composition containing one or more kinds of polyolefin resins selected from the group consisting of ethylene alkyl acrylate-based copolymers and ethylene alkyl acrylate-based copolymers, and fixing the resin composition in the recesses in a state of being infiltrated. It is known (see Patent Document 5). Since the inner diameter of the fine recesses on the metal surface formed by any of the treatment methods is very fine, it is difficult for the resin composition to penetrate, and therefore the metal parts and the resin member composed of the resin composition The adhesion was not sufficient.

このため、レーザー加工や侵食性水溶液又は浸食性懸濁液による処理法、陽極酸化法など、その手段を問わず、表面粗化により形成した微細凹凸部に対して樹脂材料が浸入しやすいよう、より流動性に優れた樹脂材料の開発が求められていた。 Therefore, regardless of the means such as laser processing, treatment method using an erosive aqueous solution or an erosive suspension, and anodization method, the resin material can easily infiltrate into the fine uneven portion formed by surface roughening. There was a need to develop a resin material with better fluidity.

国際公開2007/072603パンフレットInternational Publication 2007/07263 Pamphlet 特開2010−167475号公報JP-A-2010-167475 特開2013−107273号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-107273 特開2015−100959号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-100959 特開2007−050630号公報JP-A-2007-050630

そこで本発明が解決しようとする課題は、表面粗化された金属部材と、高耐熱性の熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる密着力に優れた金属/樹脂複合構造体およびその製造方法を提供することにある。さらに本発明は、流動性に優れ、その成形体である熱可塑性樹脂部材が、表面に微細凹凸部が形成された金属部品に対して優れた密着力を呈することができる熱可塑性樹脂組成物、およびそれを溶融成形してなる、表面に微細凹凸部が形成された金属部品に対して優れた密着力を呈することができる熱可塑性樹脂部材、を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is a metal having excellent adhesion, which is formed by joining a metal member having a roughened surface and a thermoplastic resin member composed of a highly heat-resistant thermoplastic resin composition. It is an object of the present invention to provide a resin composite structure and a method for producing the same. Further, the present invention is a thermoplastic resin composition, which has excellent fluidity, and a thermoplastic resin member which is a molded body thereof can exhibit excellent adhesion to a metal part having fine uneven portions formed on its surface. An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin member, which is formed by melt-molding the same and capable of exhibiting excellent adhesion to a metal part having fine uneven portions formed on the surface.

本願発明者らは種々の検討を行った結果、融点160℃以上の熱可塑性樹脂にフェノール樹脂を配合してなる熱可塑性樹脂組成物が、流動性に優れ、かつ、表面に微細凹凸部が形成された金属部品に対して優れた密着力を呈する熱可塑性樹脂部材を提供できることを見出し、本発明を解決するに至った。 As a result of various studies by the inventors of the present application, the thermoplastic resin composition obtained by blending a phenol resin with a thermoplastic resin having a melting point of 160 ° C. or higher has excellent fluidity and fine uneven portions are formed on the surface. We have found that it is possible to provide a thermoplastic resin member that exhibits excellent adhesion to the metal parts, and have solved the present invention.

すなわち、本発明は表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
前記熱可塑性樹脂組成物が、融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、前記フェノール樹脂(B)を0.05〜20質量部の範囲で含む熱可塑性樹脂組成物を成形してなること、を特徴とする金属/樹脂複合構造体、に関する。
That is, the present invention is a metal / resin composite structure formed by joining a surface-roughened metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition.
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
The thermoplastic resin composition comprises a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). The present invention relates to a metal / resin composite structure, which comprises molding a thermoplastic resin composition containing the above in the range of 0.05 to 20 parts by mass.

すなわち、本発明は、表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
前記熱可塑性樹脂組成物が、融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、前記フェノール樹脂(B)を0.05〜20質量部の範囲で含む熱可塑性樹脂組成物を成形してなること、を特徴とする金属/樹脂複合構造体、に関する。
That is, the present invention is a metal / resin composite structure formed by joining a metal member whose surface has been roughened and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition.
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
The thermoplastic resin composition comprises a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). The present invention relates to a metal / resin composite structure, which comprises molding a thermoplastic resin composition containing the above in the range of 0.05 to 20 parts by mass.

また、本発明は、表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体の製造方法であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを含む熱可塑性樹脂組成物を、金属部材に、前記熱可塑性樹脂(A)の融点以上で溶融成形することを特徴とする金属/樹脂複合構造体の製造方法、に関する。
Further, the present invention is a method for producing a metal / resin composite structure in which a surface-roughened metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition are joined.
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
A feature is that a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) is melt-molded on a metal member at a melting point of the thermoplastic resin (A) or higher. The present invention relates to a method for producing a metal / resin composite structure.

また、本発明は、表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体に用いる熱可塑性樹脂組成物であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
前記熱可塑性樹脂組成物が、融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを必須成分として配合してなり、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、前記フェノール樹脂(B)を0.05〜20質量部の範囲であること、を特徴とする熱可塑性樹脂組成物、に関する。
Further, the present invention is a thermoplastic resin composition used for a metal / resin composite structure in which a surface-roughened metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition are joined. ,
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
The thermoplastic resin composition is formed by blending a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) as essential components, with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). The thermoplastic resin composition, characterized in that the phenol resin (B) is in the range of 0.05 to 20 parts by mass.

また、本発明は、表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体に用いる熱可塑性樹脂部材であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
前記熱可塑性樹脂組成物が、融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを必須成分として配合してなり、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、前記フェノール樹脂(B)0.05〜20質量部の範囲であること、
前記熱可塑性樹脂部材が熱可塑性樹脂組成物を溶融成形して得られるものであること、を特徴とする熱可塑性樹脂部材、に関する。
Further, the present invention is a thermoplastic resin member used for a metal / resin composite structure in which a surface-roughened metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition are joined.
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
The thermoplastic resin composition is formed by blending a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) as essential components, with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). , The range of 0.05 to 20 parts by mass of the phenol resin (B).
The present invention relates to a thermoplastic resin member, which is obtained by melt-molding a thermoplastic resin composition.

本発明によれば、表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる密着力に優れた金属/樹脂複合構造体およびその製造方法を提供することにある。さらに本発明は、流動性に優れ、その成形体である熱可塑性樹脂部材が、表面に微細凹凸部が形成された金属部品に対して優れた密着力を呈することができる熱可塑性樹脂組成物、およびそれを溶融成形してなる、表面に微細凹凸部が形成された金属部品に対して優れた密着力を呈することができる熱可塑性樹脂部材、を提供することができる。 According to the present invention, a metal / resin composite structure having excellent adhesion, which is formed by joining a metal member whose surface has been roughened and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition, and a method for producing the same. To provide. Further, the present invention is a thermoplastic resin composition, which has excellent fluidity, and a thermoplastic resin member which is a molded body thereof can exhibit excellent adhesion to a metal part having fine uneven portions formed on its surface. And a thermoplastic resin member, which is formed by melt-molding the same and capable of exhibiting excellent adhesion to a metal part having fine uneven portions formed on the surface thereof, can be provided.

金属部材表面に対して垂直方向の断面において、微細凹凸面における測定基準を示すための説明図。Explanatory drawing for showing the measurement reference on the fine concavo-convex surface in the cross section in the direction perpendicular to the surface of a metal member.

本発明の金属/樹脂複合構造体は、表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
前記熱可塑性樹脂組成物が、融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、前記フェノール樹脂(B)を0.05〜20質量部の範囲で含む熱可塑性樹脂組成物を成形してなること、を特徴とする。
The metal / resin composite structure of the present invention is a metal / resin composite structure formed by joining a surface-roughened metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition.
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
The thermoplastic resin composition comprises a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). It is characterized in that it is formed by molding a thermoplastic resin composition containing in the range of 0.05 to 20 parts by mass.

(金属部材)
本発明の金属/樹脂複合構造体を構成する金属部材は、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材と接合する金属部材表面(以下、単に金属部材表面という)に微細な凹凸面(以下、単に微細凹凸面という)を有する。
(Metal member)
The metal member constituting the metal / resin composite structure of the present invention has a fine uneven surface (hereinafter, simply referred to as a metal member surface) on the surface of the metal member (hereinafter, simply referred to as the metal member surface) to be joined to the thermoplastic resin member composed of the thermoplastic resin composition. Hereinafter, it has a fine uneven surface).

本発明の金属/樹脂複合構造体は、前記微細凹凸面の凹部に、本発明に用いる熱可塑性樹脂組成物が溶融した状態で進入して固化することで金属部材と該樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合し、金属部材及び熱可塑性樹脂部材との界面(以下、単に金属−樹脂界面という)が形成される。 The metal / resin composite structure of the present invention is composed of a metal member and the resin composition by entering into the recesses of the fine concavo-convex surface in a molten state and solidifying the thermoplastic resin composition used in the present invention. The thermoplastic resin member is joined to form an interface between the metal member and the thermoplastic resin member (hereinafter, simply referred to as a metal-resin interface).

本発明に用いる金属部材は、表面粗化により金属部材料面に微細凹凸面が形成されているが、その凹凸部の間隔は、凸部から隣接する凸部まで(以下、凸部間という)の長さが好ましくは5nm以上の範囲、より好ましくは10nm以上の範囲である。上限値については、流動性が低くても流れ込むことができるため、特に限定されないが、凹凸密度が高いと密着力も向上する傾向にあることから700μm以下の範囲が好ましく、500μm以下の範囲がより好ましい。凸部間の長さが上記範囲内にあると、本発明に用いる熱可塑性樹脂組成物が微細凹凸面の凹部に密着性よく入り込むことが可能となり、金属−樹脂界面で優れた密着力を発揮することができる。さらに凹凸部の間隔が周期性を有すると、金属−樹脂界面でより優れた密着力を発揮することができるため好ましい。 In the metal member used in the present invention, a fine concavo-convex surface is formed on the material surface of the metal portion due to surface roughness, and the distance between the concavo-convex portions is from a convex portion to an adjacent convex portion (hereinafter, referred to as “between convex portions”). The length is preferably in the range of 5 nm or more, more preferably in the range of 10 nm or more. The upper limit value is not particularly limited because it can flow even if the fluidity is low, but the range of 700 μm or less is preferable, and the range of 500 μm or less is more preferable because the adhesion tends to be improved when the unevenness density is high. .. When the length between the convex portions is within the above range, the thermoplastic resin composition used in the present invention can enter the concave portions of the fine concavo-convex surface with good adhesion, and exhibits excellent adhesion at the metal-resin interface. can do. Further, it is preferable that the distance between the uneven portions has periodicity because better adhesion can be exhibited at the metal-resin interface.

また、凹凸部の高低差について、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上の範囲である。高低差があるほど密着強さは向上する傾向であるが、凹凸部にボイドを生じないように樹脂を充填させることなどを考慮すると、500μm以下が好ましい。 Further, the height difference of the uneven portion is preferably in the range of 50 nm or more, more preferably 100 nm or more. The adhesion strength tends to improve as the height difference increases, but 500 μm or less is preferable in consideration of filling the uneven portion with a resin so as not to generate voids.

なお、該凸部間の長さは、金属部材表面の微細凹凸面に対して垂直方向に切断した断面を、電子顕微鏡またはレーザー顕微鏡により撮影した写真をもとに、凸部の頂上部から隣接する凸部の頂上部までの2点間を少なくとも50点を選び出した上で、金属部材表面の微細凹凸面と平行方向の成分の長さ(図1の符号x)を測定し、その数平均値として求めることができる。また凹凸部の高低差は、前記断面を、電子顕微鏡またはレーザー顕微鏡により撮影した写真をもとに、凸部の頂上部から隣接する凹部の底面部までの2点間を少なくとも50点選び出した上で金属部材表面の微細凹凸面と垂直方向の成分の長さ(図1の符号y)を測定し、その数平均値として求めることができる。 The length between the convex portions is adjacent to the length between the convex portions from the top of the convex portions based on a photograph taken by an electron microscope or a laser microscope of a cross section cut in the direction perpendicular to the fine uneven surface of the surface of the metal member. After selecting at least 50 points between the two points up to the top of the convex portion, measure the length of the component in the direction parallel to the fine concavo-convex surface of the metal member surface (reference numeral x in FIG. 1), and average the numbers. It can be calculated as a value. As for the height difference of the uneven portion, at least 50 points are selected between the two points from the top of the convex portion to the bottom surface of the adjacent concave portion based on the photograph of the cross section taken by an electron microscope or a laser microscope. The length of the component in the direction perpendicular to the fine uneven surface of the surface of the metal member (reference numeral y in FIG. 1) can be measured and obtained as the average value thereof.

また、前記微細凹凸面において凹凸形状は、特に限定されず、後述する表面粗化により前記凸部間の距離よりも小さな孔径を有する凹部として形成されていてもよく、さらに表面粗化を進行させて、丸みをおびた凸部、すなわち、球状、なめらかな端部を有する円柱あるいはイボ状、かりん糖状などの三次元局面を有する突起物として、林立状態で観測される形状でもよい。 Further, the uneven shape of the fine uneven surface is not particularly limited, and may be formed as a concave portion having a pore diameter smaller than the distance between the convex portions by surface roughness described later, and the surface roughening is further promoted. The shape may be observed in a forested state as a rounded convex portion, that is, a cylinder having a spherical shape or a smooth end, or a protrusion having a three-dimensional aspect such as a wart shape or a karinto shape.

前記金属部材を構成する金属の種類としては、アルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金が挙げられる。より具体的には、鉄や、例えば、ステンレス、鋼材など、鉄を主成分、すなわち20質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは80質量%の割合として、他に炭素、ケイ素、マンガン、クロム、タングステン、モリブデン、ホスホル、チタン、バナジウム、ニッケル、ジルコニウム、ボロン等を含む合金(以下、鉄合金)や、アルミニウムや、アルミニウムを主成分として、他に銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、ニッケルを含む合金(以下、アルミニウム合金)や、マグネシウムや、マグネシウムを主成分として、他に亜鉛、アルミニウム、ジルコニウムなどを含む合金(以下、マグネシウム合金)や、銅や、銅を主成分として、他に亜鉛、スズ、リン、ニッケル、マグネシウム、ケイ素、クロムを含む合金(以下、銅合金)や、チタンや、チタンを主成分として、他に銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、ニッケルを含む合金(以下、チタン合金)が挙げられる。これらのうち、より好ましくは鉄、鉄合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅合金、チタン合金が挙げられ、さらに好ましくは鉄合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金が挙げられる。 Examples of the type of metal constituting the metal member include aluminum, copper, magnesium, iron, titanium, and alloys containing them. More specifically, iron, for example, stainless steel, steel, etc., containing iron as a main component, that is, 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, still more preferably 80% by mass, and other carbons and silicons. , Manganese, chromium, tungsten, molybdenum, phosphor, titanium, vanadium, nickel, zirconium, boron, etc. (hereinafter, iron alloy), aluminum, aluminum as the main component, copper, manganese, silicon, magnesium , Zinc, nickel-containing alloys (hereinafter, aluminum alloys), magnesium, magnesium-based alloys, zinc, aluminum, zirconium-containing alloys (hereinafter, magnesium alloys), copper, and copper-based main components. In addition, alloys containing zinc, tin, phosphorus, nickel, magnesium, silicon, and chromium (hereinafter referred to as copper alloys), titanium, and titanium as the main component, as well as copper, manganese, silicon, magnesium, zinc, and nickel. Examples thereof include alloys containing (hereinafter, titanium alloys). Of these, iron, iron alloys, aluminum alloys, magnesium alloys, copper alloys and titanium alloys are more preferable, and iron alloys, aluminum alloys and magnesium alloys are more preferable.

本発明で用いる金属部材は、表面粗化されて、表面に微細凹凸面を有するものであることが好ましい。表面粗化の方法は特に公知の方法を限定なく用いることができるが、例えば、3種類の方法があげられる。 It is preferable that the metal member used in the present invention has a surface roughness and has a fine uneven surface on the surface. As the surface roughness method, a known method can be used without limitation, and examples thereof include three types of methods.

(1)侵食性水溶液または侵食性懸濁液による浸漬法。金属表面に微細凹凸面が形成された形状とすることが好ましく、さらに、金属表面を多数の凹部が形成された形状とし、かつ、その凹部を数平均内径3μm以下の範囲とすることがより好ましく、同様にその凹部を数平均内径10nm〜3μmの範囲とすることがさらに好ましい。 (1) Immersion method with an erosive aqueous solution or an erosive suspension. It is preferable to have a shape in which fine uneven surfaces are formed on the metal surface, and more preferably, the metal surface has a shape in which a large number of recesses are formed, and the recesses have a number average inner diameter of 3 μm or less. Similarly, it is more preferable that the concave portion has a number average inner diameter of 10 nm to 3 μm.

(2)陽極酸化法。表面に主として金属酸化物層を形成させることにより、その表面層に多数の数平均内径1μm以下の範囲を有する開口部を形成することが好ましく、同様に数平均内径1nm〜1μmの範囲を有する開口部を形成することがより好ましく、さらには同様に数平均内径10〜200nmの範囲を有する開口部を形成することがより好ましい。 (2) Anodizing method. By mainly forming a metal oxide layer on the surface, it is preferable to form a large number of openings having a number average inner diameter of 1 μm or less on the surface layer, and similarly, openings having a number average inner diameter of 1 nm to 1 μm. It is more preferable to form a portion, and it is more preferable to form an opening having a number average inner diameter range of 10 to 200 nm.

(3)機械的切削、例えばダイヤモンド砥粒研削またはブラスト加工によって作成した凹凸有する金型パンチをプレスすることにより金属表面に凹凸を形成する方法や、サンドブラスト、レーザー加工により金属表面に凹凸形状を作成する方法。主として、表面を多数の凹部に加工することが好ましく、凹部の数平均内径またはレーザー加工等の連続形状の凹部を形成させる場合はその幅が1〜1000μmの範囲とすることが好ましく、さらに10〜800μmの範囲とすることがより好ましい。 (3) A method of forming irregularities on a metal surface by pressing a die punch having irregularities created by mechanical cutting, for example, diamond abrasive grain grinding or blasting, or creating an uneven shape on a metal surface by sandblasting or laser processing. how to. Mainly, it is preferable to process the surface into a large number of recesses, and when forming continuous recesses such as the number average inner diameter of the recesses or laser machining, the width is preferably in the range of 1 to 1000 μm, and further 10 to 10 More preferably, it is in the range of 800 μm.

前記金属部材は、上述した微細凹凸面を形成する前に、上記金属部材を切断、プレス等による塑性加工、打ち抜き加工、切削、研削、放電加工等の除肉加工によって所定の形状に加工することが好ましい。 Before forming the above-mentioned fine uneven surface, the metal member is processed into a predetermined shape by plastic working such as cutting, pressing, punching, cutting, grinding, electric discharge machining and the like. Is preferable.

なお、金属の表面処理がなされた金属部材の表面にはプライマー層を形成させてもよい。プライマー層を構成する材料は特に限定されないが、通常は樹脂成分を含むプライマー樹脂材料からなる。プライマー樹脂材料は特に限定されず、公知のものを用いることができる。具体的には、公知のポリオレフィン系プライマー、エポキシ系プライマー、ウレタン系プライマーなどを挙げることができる。プライマー層の形成方法は特に限定されないが、例えば、上記のプライマー樹脂材料の溶液や、上記のプライマー樹脂材料のエマルションを、上記表面処理を行った金属部材に塗工して形成することができる。溶液とする際に用いる溶媒としては、トルエン、メチルエチルケトン(MEK)、ジメチルフォスフォルアミド(DMF)などが挙げられる。エマルション用の媒体としては、脂肪族炭化水素媒体や、水などが挙げられる。 A primer layer may be formed on the surface of the metal member that has been surface-treated with metal. The material constituting the primer layer is not particularly limited, but is usually composed of a primer resin material containing a resin component. The primer resin material is not particularly limited, and known ones can be used. Specific examples thereof include known polyolefin-based primers, epoxy-based primers, and urethane-based primers. The method for forming the primer layer is not particularly limited, and for example, a solution of the above-mentioned primer resin material or an emulsion of the above-mentioned primer resin material can be applied to the metal member subjected to the above-mentioned surface treatment to form the primer layer. Examples of the solvent used for making the solution include toluene, methyl ethyl ketone (MEK), dimethylformamide (DMF) and the like. Examples of the medium for the emulsion include an aliphatic hydrocarbon medium and water.

本発明に用いる熱可塑性樹脂(A)としては、融点が160℃以上、好ましくは210℃以上、より好ましくは210〜390℃の範囲の熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的にはポリプロピレン樹脂やPMPなど、融点160℃以上の範囲、好ましくは融点210〜250℃の範囲のポリオレフィン樹脂や、ポリアミド6(6−ナイロン)樹脂、ポリアミド66(6,6−ナイロン)樹脂またはポリアミド12(12−ナイロン)樹脂などの脂肪族骨格を有するポリアミド樹脂や、ポリアミド6T(6T−ナイロン)樹脂、ポリアミド9T(9T−ナイロン)樹脂などの融点が210℃以上、好ましくは210〜310℃の範囲である芳香族骨格を有するポリアミド樹脂(以下、芳香族骨格を有するポリアミド樹脂を芳香族ポリアミド樹脂ということがある)や、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリイソブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリシクロヘキセンテレフタレート樹脂などの融点が210℃以上、好ましくは210〜280℃の範囲であるポリエステル樹脂や、融点が300〜390℃の範囲であるポリエーテルエーテルケトン樹脂や、パラヒドロキシ安息香酸を骨格中に有する融点が300℃以上、好ましくは300℃〜熱分解温度(380℃)未満である液晶ポリマーや、融点が210℃以上、好ましくは210〜280℃の範囲であるシンジオタクチックポリスチレン樹脂等の融点が210〜390℃の範囲の熱可塑性樹脂といった、いわゆる汎用エンジニアリングプラスチックないしスーパーエンジニアリングプラスチックが挙げられ、このうち、優れた難燃性や寸法安定性を有する、ポリブチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリアミド樹脂が好ましい。 Examples of the thermoplastic resin (A) used in the present invention include thermoplastic resins having a melting point of 160 ° C. or higher, preferably 210 ° C. or higher, more preferably 210 ° C. or higher, and specifically, polypropylene resin or PMP. Such as, a polyolefin resin having a melting point of 160 ° C. or higher, preferably a melting point of 210 to 250 ° C., a polyamide 6 (6-nylon) resin, a polyamide 66 (6,6-nylon) resin or a polyamide 12 (12-nylon). An aromatic skeleton having a melting point of 210 ° C. or higher, preferably 210 to 310 ° C., such as a polyamide resin having an aliphatic skeleton such as a resin, a polyamide 6T (6T-nylon) resin, or a polyamide 9T (9T-nylon) resin. The melting point of a polyamide resin having an aromatic skeleton (hereinafter, a polyamide resin having an aromatic skeleton may be referred to as an aromatic polyamide resin), a polybutylene terephthalate resin, a polyisobutylene terephthalate resin, a polyethylene terephthalate resin, or a polycyclohexene terephthalate resin is 210 ° C. As described above, a polyester resin preferably in the range of 210 to 280 ° C., a polyether ether ketone resin having a melting point in the range of 300 to 390 ° C., or a parahydroxybenzoic acid having a parahydroxybenzoic acid in the skeleton has a melting point of 300 ° C. or higher, preferably 300 ° C. or higher. Heat having a melting point of 210 ° C. to 390 ° C., such as a liquid crystal polymer having a melting point of 300 ° C. to less than a thermal decomposition temperature (380 ° C.) or a syndiotactic polystyrene resin having a melting point of 210 ° C. or higher, preferably 210 ° C. to 280 ° C. Examples thereof include so-called general-purpose engineering plastics and super-engineering plastics such as plastic resins, and among them, polybutylene terephthalate resin and aromatic polyamide resin having excellent flame retardancy and dimensional stability are preferable.

本発明において「融点」は、JIS 7121(1999年) 9.1(1)の方法に準拠し、示差走査熱量測定(DSC)により測定した融解ピーク温度を指すものとする。 In the present invention, the "melting point" refers to the melting peak temperature measured by differential scanning calorimetry (DSC) in accordance with the method of JIS 7121 (1999) 9.1 (1).

本発明に用いる熱可塑性樹脂組成物は、フェノール樹脂(B)を必須成分として配合してなる。 The thermoplastic resin composition used in the present invention contains a phenol resin (B) as an essential component.

次に、本発明で用いるフェノール樹脂は、フェノール骨格を有する熱可塑性重合体を指し、ノボラック型フェノール樹脂またはビスフェノール型フェノール樹脂の何れもが好ましいものとして使用でき、さらにノボラック型フェノール樹脂がより好ましい。なお、フェノール樹脂(B)は、160℃以上の融点を有していない点で前記熱可塑性樹脂(A)と区別される。 Next, the phenol resin used in the present invention refers to a thermoplastic polymer having a phenol skeleton, and either a novolak type phenol resin or a bisphenol type phenol resin can be used as a preferable one, and a novolak type phenol resin is more preferable. The phenol resin (B) is distinguished from the thermoplastic resin (A) in that it does not have a melting point of 160 ° C. or higher.

フェノール樹脂は、一般的に、フェノール化合物とアルデヒド化合物とを、酸触媒の存在下、40〜150℃で1〜5時間反応させ、次いで、常圧脱水、又は減圧脱水工程を経て、残留した水分を反応系内から除去し、さらに、反応系内にある縮合物をメタノール等の溶剤に溶解することにより得られる。〔アルデヒド化合物〕/〔フェノール化合物〕の比率は、公知の範囲で特に制限されないが、好ましくはモル比で0.3〜1.0となる範囲である。該フェノール骨格は、原料のフェノール化合物に由来する。当該フェノール化合物としては公知の範囲で特に限定されるものではなく、たとえばフェノール、ナフトールあるいはクレゾール、キシレノール、エチルフェノール、ブチルフェノール、オクチルフェノールなどのアルキルフェノール類;レゾルシン、カテコールなどの多価フェノール類;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールE、チオビスフェノール、ビス(ヒドロキシフェニル)エーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、ビスフェノールフルオレン等のビスフェノール類;ハロゲン化フェノール、フェニルフェノール、アミノフェノール等が挙げられる。またこれらのフェノール化合物は、その使用にあたって1種類のみに限定されるものではなく、2種以上の併用も可能である。 In a phenol resin, a phenol compound and an aldehyde compound are generally reacted at 40 to 150 ° C. for 1 to 5 hours in the presence of an acid catalyst, and then subjected to a normal pressure dehydration or a vacuum dehydration step to obtain residual water. Is removed from the reaction system, and the condensate in the reaction system is dissolved in a solvent such as methanol. The ratio of [aldehyde compound] / [phenol compound] is not particularly limited within a known range, but is preferably in the range of 0.3 to 1.0 in terms of molar ratio. The phenol skeleton is derived from the raw material phenolic compound. The phenol compound is not particularly limited as long as it is known, and for example, alkylphenols such as phenol, naphthol or cresol, xylenol, ethylphenol, butylphenol and octylphenol; polyhydric phenols such as resorcin and catechol; bisphenol A, Bisphenols such as bisphenol F, bisphenol S, bisphenol E, thiobisphenol, bis (hydroxyphenyl) ether, dihydroxybenzophenone, bisphenol fluorene; halogenated phenol, phenylphenol, aminophenol and the like can be mentioned. Further, these phenol compounds are not limited to only one type in their use, and two or more types can be used in combination.

前記アルデヒド化合物はフェノール樹脂製造の際に一般的に用いられるものであれば特に制限なく用いることができ、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン等のホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等が挙げられ、ヘキサメチレンテトラミンもまた用いることができる。 The aldehyde compound can be used without particular limitation as long as it is generally used in the production of phenol resin, and examples thereof include formaldehyde, paraformaldehyde, formaldehyde such as trioxane, acetaldehyde, and hexamethylenetetramine. Can be done.

前記酸触媒としては、ノボラック型フェノール樹脂の製造の際に用いられる酸類を用いることができ、例えば、蟻酸、塩酸、燐酸、硫酸、パラトルエンスルホン酸、フェノールスルホン酸等が挙げられる。 As the acid catalyst, acids used in the production of novolak type phenol resin can be used, and examples thereof include formic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid, and phenolsulfonic acid.

フェノール樹脂の配合は、熱可塑性樹脂組成物をより低粘度化することができ、成形時の流動性を向上できることから、金属部材の接着表面の凹凸の細部まで該組成物が流入して、アンカー効果を増大させることができる。さらに、水酸基の存在により、金属部材の接着表面において多数の水素結合を形成し密着力を向上させることができる。さらに、高温高湿環境下であっても、該接着表面への水分の浸入を抑制し、高い接着保持率を発現することができる。 The compounding of the phenol resin can lower the viscosity of the thermoplastic resin composition and improve the fluidity during molding, so that the composition flows into the details of the unevenness of the adhesive surface of the metal member and anchors. The effect can be increased. Further, due to the presence of the hydroxyl group, a large number of hydrogen bonds can be formed on the adhesive surface of the metal member to improve the adhesive force. Further, even in a high temperature and high humidity environment, it is possible to suppress the infiltration of water into the adhesive surface and develop a high adhesive retention rate.

フェノール樹脂の水酸基当量は、高い方が好ましく、その範囲については公知の範囲のものでよいが、より接着力または密着力を向上させることが可能なことから、80〜200g/当量の範囲であるものが好ましく、100〜180g/当量の範囲であるものがより好ましく、110〜150g/当量の範囲であるものがさらに好ましい。 The hydroxyl group equivalent of the phenol resin is preferably high, and the range may be a known range, but it is in the range of 80 to 200 g / equivalent because it is possible to further improve the adhesive force or the adhesive force. Those in the range of 100 to 180 g / equivalent are more preferable, and those in the range of 110 to 150 g / equivalent are further preferable.

フェノール樹脂は固形タイプ、溶剤タイプいずれでもよいが、固形タイプを用いることがより好ましい。固形タイプを用いる際は軟化点が50〜180℃の範囲であるものを用いることが好ましく、70〜150℃の範囲である物を用いることがより好ましい。溶剤タイプを用いる際は粘度(固形分60%MEK溶液として)が50〜2000(25℃、mPa・s)の範囲であるものを用いることが好ましく、70〜1500(25℃、mPa・s)の範囲であるものを用いることがより好ましい。 The phenol resin may be either a solid type or a solvent type, but it is more preferable to use the solid type. When using the solid type, it is preferable to use one having a softening point in the range of 50 to 180 ° C, and more preferably one having a softening point in the range of 70 to 150 ° C. When using the solvent type, it is preferable to use a solvent type having a viscosity (as a solid content 60% MEK solution) in the range of 50 to 2000 (25 ° C., mPa · s), and 70 to 1500 (25 ° C., mPa · s). It is more preferable to use the one in the range of.

熱可塑性樹脂組成物中における前記フェノール樹脂(B)の配合の割合は、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、0.05〜20質量部の範囲であることが好ましく、0.1〜15質量部の範囲であることが好ましく、さらに0.5〜10質量部の範囲であることが好ましい。上記範囲内であると、優れた金属部材接着性と溶融混練時や溶融成形時の低ガス性とを両立することができる。 The proportion of the phenol resin (B) in the thermoplastic resin composition is preferably in the range of 0.05 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A), and is 0.1. It is preferably in the range of ~ 15 parts by mass, and more preferably in the range of 0.5 to 10 parts by mass. Within the above range, both excellent metal member adhesiveness and low gas properties during melt-kneading and melt-molding can be achieved at the same time.

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤を任意成分として配合することができる。これら充填剤としては本発明の効果を損なうものでなければ公知慣用の材料を用いることもでき、例えば、繊維状のものや、粒状や板状などの非繊維状のものなど、さまざまな形状の充填剤等が挙げられる。具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、シランガラス繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、金属繊維、チタン酸カリウム、炭化珪素、珪酸カルシウム、ワラストナイト等の繊維、天然繊維等の繊維状充填剤が使用でき、またガラスビーズ、ガラスフレーク、硫酸バリウム、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、セリサイト、マイカ、雲母、タルク、アタパルジャイト、フェライト、珪酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ガラスビーズ、ゼオライト、ミルドファイバー、硫酸カルシウム等の非繊維状充填剤も使用できる。 The thermoplastic resin composition of the present invention may contain a filler as an optional component, if necessary. As these fillers, known and commonly used materials can be used as long as they do not impair the effects of the present invention, and have various shapes such as fibrous ones and non-fibrous ones such as granular and plate-like ones. Examples include fillers. Specifically, glass fibers, carbon fibers, silane glass fibers, ceramic fibers, aramid fibers, metal fibers, potassium titanate, silicon carbide, calcium silicate, warastonite and other fibers, and natural fibers and other fibrous fillers are used. Can also be used, glass beads, glass flakes, barium sulfate, clay, pyrophyllite, bentonite, sericite, mica, mica, talc, attapulsite, ferrite, calcium silicate, calcium carbonate, magnesium carbonate, glass beads, zeolite, milled fiber , Non-fibrous fillers such as calcium sulfate can also be used.

本発明において充填剤は必須成分ではなく、添加する場合、その含有量は本発明の効果を損ねなければ特に限定されるものではない。充填剤の含有量としては例えば、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、1〜600質量部の範囲であることが好ましく、さらに10〜200質量部の範囲であることがより好ましい。かかる範囲において、樹脂組成物が良好な機械強度と成形性を示すため好ましい。 In the present invention, the filler is not an essential component, and when added, the content thereof is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. The content of the filler is, for example, preferably in the range of 1 to 600 parts by mass, and more preferably in the range of 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). In such a range, the resin composition is preferable because it exhibits good mechanical strength and moldability.

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、シランカップリング剤を任意成分として配合することができる。シランカップリング剤としては、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、カルボキシ基と反応する官能基、例えば、エポキシ基、イソシアナト基、アミノ基または水酸基を有するシランカップリング剤が好ましいものとして挙げられる。このようなシランカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有アルコキシシラン化合物、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシラン等のイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン化合物、γ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン等の水酸基含有アルコキシシラン化合物が挙げられる。本発明においてシランカップリング剤は必須成分ではないが、添加する場合、その配合の割合は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、0.01〜10質量部の範囲であることが好ましく、さらに0.1〜5質量部の範囲であることがより好ましい。かかる範囲において、樹脂組成物が良好な耐コロナ性と成形性、特に離形性を有し、かつ成形品がエポキシ樹脂と優れた接着性を呈しつつ、さらに機械的強度が向上するため好ましい。 The thermoplastic resin composition of the present invention may contain a silane coupling agent as an optional component, if necessary. The silane coupling agent is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but a silane coupling agent having a functional group that reacts with a carboxy group, for example, an epoxy group, an isocyanato group, an amino group or a hydroxyl group is preferable. Can be mentioned. Examples of such a silane coupling agent include epoxy groups such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Containing alkoxysilane compound, γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, γ-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, γ-isocyanatopropylethyldimethoxysilane , Γ-Isocyanatopropylethyldiethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrichlorosilane and other isocyanato group-containing alkoxysilane compounds, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) amino Examples thereof include amino group-containing alkoxysilane compounds such as propyltrimethoxysilane and γ-aminopropyltrimethoxysilane, and hydroxyl group-containing alkoxysilane compounds such as γ-hydroxypropyltrimethoxysilane and γ-hydroxypropyltriethoxysilane. Although the silane coupling agent is not an essential component in the present invention, when it is added, the mixing ratio thereof is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). The range is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably in the range of 0.1 to 5 parts by mass. In such a range, the resin composition is preferable because it has good corona resistance and moldability, particularly mold releasability, and the molded product exhibits excellent adhesiveness to the epoxy resin, and the mechanical strength is further improved.

本発明の熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じて、熱可塑性エラストマーを任意成分として配合することができる。熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系エラストマー、弗素系エラストマーまたはシリコーン系エラストマーが挙げられ、このうちポリオレフィン系エラストマーが好ましいものとして挙げられる。これらのエラストマーを添加する場合、その配合の割合は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、0.01〜30質量部の範囲であることが好ましく、さらに0.1〜25質量部の範囲であることがより好ましい。かかる範囲において、得られる熱可塑性樹脂組成物の耐衝撃性が向上するため好ましい。 The thermoplastic resin composition of the present invention may contain a thermoplastic elastomer as an optional component, if necessary. Examples of the thermoplastic elastomer include polyolefin-based elastomers, fluoroelastomers, and silicone-based elastomers, and among them, polyolefin-based elastomers are preferable. When these elastomers are added, the mixing ratio thereof is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is in the range of 0.01 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). It is preferably in the range of 0.1 to 25 parts by mass, and more preferably in the range of 0.1 to 25 parts by mass. In such a range, the impact resistance of the obtained thermoplastic resin composition is improved, which is preferable.

前記ポリオレフィン系エラストマーは、例えば、α−オレフィンの単独重合または異なるα−オレフィン同士の共重合により、さらに、官能基を付与する場合には、α−オレフィンと官能基を有するビニル重合性化合物との共重合により得ることができる。α−オレフィンは、例えば、エチレン、プロピレン及びブテン−1等の炭素原子数2〜8の範囲のものが挙げられる。また、官能基としては、カルボキシ基、式−(CO)O(CO)−で表される酸無水物基、それらのエステル、エポキシ基、アミノ基、水酸基、メルカプト基、イソシアネート基、またはオキサゾリン基などが挙げられる。 The polyolefin-based elastomer is, for example, a homopolymerization of α-olefins or a copolymerization of different α-olefins, and when a functional group is further imparted, the α-olefin and a vinyl polymerizable compound having a functional group are used. It can be obtained by copolymerization. Examples of the α-olefin include those in the range of 2 to 8 carbon atoms such as ethylene, propylene and butene-1. The functional group includes a carboxy group, an acid anhydride group represented by the formula − (CO) O (CO) −, an ester thereof, an epoxy group, an amino group, a hydroxyl group, a mercapto group, an isocyanate group, or an oxazoline group. And so on.

このような官能基を有するビニル重合性化合物の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステル等のα,β−不飽和カルボン酸及びそのアルキルエステル、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びその他の炭素原子数4〜10のα,β−不飽和ジカルボン酸及びその誘導体(モノ若しくはジエステル、及びその酸無水物等)、並びにグリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、上述したエポキシ基、カルボキシ基、及び、該酸無水物基からなる群から選ばれる少なくとも1種の官能基を有するエチレン−プロピレン共重合体及びエチレン−ブテン共重合体が、機械的強度、特に靭性及び耐衝撃性の向上の点から好ましい。 Specific examples of the vinyl polymerizable compound having such a functional group include α, β-unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester and their alkyl esters, maleic acid and fumaric acid. Examples thereof include acids, itaconic acids and other α, β-unsaturated dicarboxylic acids having 4 to 10 carbon atoms and derivatives thereof (mono or diesters and their acid anhydrides, etc.), and glycidyl (meth) acrylates. Among these, ethylene-propylene copolymers and ethylene-butene copolymers having at least one functional group selected from the group consisting of the above-mentioned epoxy group, carboxy group, and acid anhydride group are mechanically used. It is preferable from the viewpoint of improving strength, particularly toughness and impact resistance.

なお、前記エラストマーが官能基としてエポキシ基を有する場合には、溶融混練時にフェノール樹脂と反応するため、その配合の割合の上限値は、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、10質量部以下の範囲であることが好ましく、さらに5質量部の範囲であることがより好ましく、0質量部であること、すなわち、実質的にそのようなエポキシ基を有するエラストマーを用いないことが特に好ましい。 When the elastomer has an epoxy group as a functional group, it reacts with the phenol resin during melt-kneading. Therefore, the upper limit of the mixing ratio is 10 with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). It is preferably in the range of parts by mass or less, more preferably in the range of 5 parts by mass, and particularly preferably in the range of 0 parts by mass, that is, substantially no elastomer having such an epoxy group is used. preferable.

更に、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記成分に加えて、さらに用途に応じて、熱可塑性樹脂(A)以外の合成樹脂を任意成分として含有することができる。当該合成樹脂としては、融点が160℃未満の結晶性の熱可塑性樹脂や、非晶性の熱可塑性樹脂などの合成樹脂が挙げられ、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンエーテル(mPPE)樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などが挙げられる。これらの樹脂の配合の割合は、それぞれの目的に応じて異なり、一概に規定することはできないが、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して0.01〜1000質量部の範囲で、本発明の効果を損なわないよう目的や用途に応じて適宜調整して用いればよい。 Further, the thermoplastic resin composition of the present invention may contain a synthetic resin other than the thermoplastic resin (A) as an optional component in addition to the above components, depending on the intended use. Examples of the synthetic resin include synthetic resins such as crystalline thermoplastic resins having a melting point of less than 160 ° C. and amorphous thermoplastic resins, and specific examples thereof include polyethylene resins, polyvinyl chloride resins, and polystyrene resins. , AS resin, ABS resin, methacrylic resin, polycarbonate resin, modified polyphenylene ether (mPPE) resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyetherimide resin and the like. The mixing ratio of these resins differs depending on the purpose of each and cannot be unconditionally specified, but it is in the range of 0.01 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). It may be appropriately adjusted and used according to the purpose and application so as not to impair the effect of the invention.

また本発明の熱可塑性樹脂組成物は、その他にも着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、発泡剤、難燃剤、難燃助剤、離型剤、防錆剤、およびカップリング剤等の公知慣用の添加剤を必要に応じ、任意成分として含有してもよい。これらの添加剤は必須成分ではなく、その配合の割合は、例えば、熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、好ましくは0.01〜1000質量部の範囲で、本発明の効果を損なわないよう目的や用途に応じて適宜調整して用いればよい。 In addition, the thermoplastic resin composition of the present invention also contains a colorant, an antistatic agent, an antioxidant, a heat-resistant stabilizer, an ultraviolet stabilizer, an ultraviolet absorber, a foaming agent, a flame retardant, a flame retardant aid, and a mold release agent. Known and commonly used additives such as agents, rust preventives, and coupling agents may be contained as optional components, if necessary. These additives are not essential components, and the mixing ratio thereof is, for example, preferably in the range of 0.01 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A), which impairs the effect of the present invention. It may be adjusted appropriately according to the purpose and application so as not to occur.

本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、熱可塑性樹脂(A)と、前記フェノール樹脂(B)とを必須成分として配合し、熱可塑性樹脂(A)の融点以上で溶融混練する。 In the method for producing a thermoplastic resin composition of the present invention, the thermoplastic resin (A) and the phenol resin (B) are blended as essential components and melt-kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin (A).

本発明の熱可塑性樹脂組成物の好ましい製造方法は、上述した配合の割合となるよう、熱可塑性樹脂(A)と、前記フェノール樹脂(B)の各必須成分と、必要に応じて、充填剤などの任意成分を、粉末、ペレット、細片など様々な形態でリボンブレンター、ヘンシェルミキサー、Vブレンダーなどに投入してドライブレンドした後、バンバリーミキサー、ミキシングロール、単軸または2軸の押出機およびニーダーなどの公知の溶融混練機に投入し、樹脂温度が熱可塑性樹脂(A)の融点以上となる温度範囲、好ましくは融点+10℃以上となる温度範囲、より好ましくは融点+10℃〜融点+100℃となる温度範囲、さらに好ましくは融点+20〜融点+50℃となる温度範囲で溶融混練する工程を経て製造することができる。溶融混練機への各成分の添加、混合は同時に行ってもよいし、分割して行っても良い。 A preferable method for producing the thermoplastic resin composition of the present invention is to use the thermoplastic resin (A), each of the essential components of the phenol resin (B), and, if necessary, a filler so as to have the above-mentioned compounding ratio. Arbitrary components such as powder, pellets, and strips are put into a ribbon blender, Henschel mixer, V blender, etc. in various forms for dry blending, and then a Banbury mixer, mixing roll, single-screw or twin-screw extruder. And a temperature range in which the resin temperature is equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin (A), preferably a temperature range in which the melting point is + 10 ° C. or higher, more preferably a melting point of + 10 ° C. to a melting point of +100. It can be produced through a step of melt-kneading in a temperature range of ° C., more preferably in a temperature range of melting point +20 to melting point +50 ° C. Each component may be added to and mixed with the melt kneader at the same time, or may be divided.

このように溶融混練して得られる本発明の熱可塑性樹脂組成物は、必須成分である熱可塑性樹脂(A)と、前記フェノール樹脂(B)と、必要に応じて加える任意成分およびそれらの由来成分を含む溶融混合物であり、該溶融混練後に、公知の方法でペレット、チップ、顆粒、粉末等の形態に加工してから、必要に応じて100〜150℃の温度で予備乾燥を施して、各種成形に供することが好ましい。 The thermoplastic resin composition of the present invention obtained by melt-kneading in this way contains the thermoplastic resin (A) which is an essential component, the phenol resin (B), an optional component added as necessary, and the origin thereof. It is a melt mixture containing components, and after the melt kneading, it is processed into pellets, chips, granules, powders, etc. by a known method, and then pre-dried at a temperature of 100 to 150 ° C. as necessary. It is preferable to use it for various moldings.

上記製造方法により製造される本発明の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂(A)をマトリックスとし、当該マトリックス中に、必須成分である前記フェノール樹脂(B)、それらに由来する成分、必要に応じて添加する任意成分が分散したモルフォロジーを形成する。本発明に用いる熱可塑性樹脂組成物は、融点160℃以上の熱可塑性樹脂にフェノール樹脂を加えることにより、マトリックスである熱可塑性樹脂の結晶性を崩して結晶化温度を下げることで溶融時の流動性を高めることができると考えられ、その結果、金属部材に表面粗化処理により形成された微細凹凸部の凹部に濡れ性よく入り込むことが可能となり、金属−樹脂界面でさらに優れた接着性を発揮することができるものと考えらる。当該接着性の効果はアンカー効果という物理的保持力で金属−樹脂界面を保持する原理であるため、樹脂自体は、結晶性を有する熱可塑性樹脂であれば、また、金属自体も表面粗化されていれば材質を問わず、いずれも問題無くその効果を発揮できるが、溶融時の流動性の向上効果は該熱可塑性樹脂の融点が高いほど高い傾向にあることから、融点160℃以上、好ましくは210℃以上、より好ましくは210〜390℃の範囲の熱可塑性樹脂が本発明に好適に用いられる。 The thermoplastic resin composition of the present invention produced by the above-mentioned production method uses a thermoplastic resin (A) as a matrix, and in the matrix, the phenol resin (B) which is an essential component, a component derived from the phenol resin (B), and necessary components. It forms a morphology in which arbitrary components added according to the above are dispersed. The thermoplastic resin composition used in the present invention flows during melting by adding a phenol resin to a thermoplastic resin having a melting point of 160 ° C. or higher to break the crystallinity of the thermoplastic resin as a matrix and lower the crystallization temperature. It is considered that the property can be improved, and as a result, it becomes possible to penetrate into the concave portion of the fine uneven portion formed by the surface roughening treatment on the metal member with good wettability, and further excellent adhesiveness is provided at the metal-resin interface. It is thought that it can be demonstrated. Since the adhesive effect is the principle of holding the metal-resin interface by the physical holding force called the anchor effect, if the resin itself is a crystalline thermoplastic resin, the surface of the metal itself is roughened. As long as it is used, the effect can be exhibited without any problem regardless of the material, but the effect of improving the fluidity at the time of melting tends to be higher as the melting point of the thermoplastic resin is higher, so that the melting point is preferably 160 ° C. or higher. A thermoplastic resin in the range of 210 ° C. or higher, more preferably 210 to 390 ° C. is preferably used in the present invention.

本発明の、金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体は、熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを含む熱可塑性樹脂組成物を、金属部材に、前記熱可塑性樹脂(A)の融点以上で溶融成形することにより得られる。本発明に用いる熱可塑性樹脂部材の金属材料表面への溶融成形法は、本発明に用いる熱可塑性樹脂組成物を射出成形、圧縮成形、コンポジット、シート、パイプなどの押出成形、引抜成形、ブロー成形、トランスファー成形など各種溶融成形にて行うことが可能であるが、特に離形性にも優れるため予め金型内に金属部材をセットして射出成形を行う、いわゆる金属インサート成形法を用いることが好ましい。いずれの成形法を用いた場合でも、各種成形条件は通常の一般的な方法にて成形することができる。例えば、射出成形機内で、樹脂温度が熱可塑性樹脂(A)の融点以上の温度範囲、好ましくは該融点+10℃以上の温度範囲、より好ましくは融点+10℃〜融点+100℃の温度範囲、さらに好ましくは融点+20〜融点+50℃の温度範囲で熱可塑性樹脂組成物を溶融する工程を経た後、樹脂吐出口よりを金属部材をセットした金型内に注入して成形すればよい。その際、金型温度も公知の温度範囲、例えば、室温(23℃)〜300℃、好ましくは40〜200℃、さらに好ましくは120〜180℃に設定すればよい。 The metal / resin composite structure formed by joining the metal member and the thermoplastic resin member composed of the thermoplastic resin composition of the present invention comprises a thermoplastic resin (A) and a phenol resin (B). It is obtained by melt-molding the containing thermoplastic resin composition into a metal member at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin (A). The melt molding method of the thermoplastic resin member used in the present invention on the surface of a metal material is an injection molding, compression molding, composite, sheet, pipe or the like extrusion molding, drawing molding, blow molding of the thermoplastic resin composition used in the present invention. It is possible to perform various melt molding such as transfer molding, but since it is particularly excellent in releasability, it is possible to use the so-called metal insert molding method in which a metal member is set in the mold in advance and injection molding is performed. preferable. Regardless of which molding method is used, various molding conditions can be molded by a usual general method. For example, in an injection molding machine, the resin temperature is in a temperature range equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin (A), preferably in a temperature range of the melting point + 10 ° C. or higher, more preferably in a temperature range of melting point + 10 ° C. to melting point + 100 ° C., more preferably. After undergoing a step of melting the thermoplastic resin composition in a temperature range of +20 to +50 ° C., the resin discharge port may be injected into a mold in which a metal member is set for molding. At that time, the mold temperature may be set to a known temperature range, for example, room temperature (23 ° C.) to 300 ° C., preferably 40 to 200 ° C., and more preferably 120 to 180 ° C.

前記複合成形体の主な用途例としては、各種家電製品、携帯電話、及びPC(Personal Computer)等の電子機器の筐体、箱型の電気・電子部品集積モジュール用保護・支持部材・複数の個別半導体またはモジュール、センサ、LEDランプ、コネクタ、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサ、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナ、スピーカ、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、端子台、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダ、パラボラアンテナ、コンピュータ関連部品等に代表される電気・電子部品;VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤ、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザディスク・コンパクトディスク・DVDディスク・ブルーレイディスク等の音声・映像機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライタ部品、ワードプロセッサ部品、あるいは給湯機や風呂の湯量、温度センサなどの水回り機器部品等に代表される家庭、事務電気製品部品;オフィスコンピュータ関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、ライタ、タイプライタなどに代表される機械関連部品:顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等に代表される光学機器、精密機械関連部品;オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクタ、ブラシホルダー、スリップリング、ICレギュレータ、ライトディヤ用ポテンシオメーターベース、リレーブロック、インヒビタースイッチ、排気ガスバルブ等の各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディ、キャブレタースペーサ、排気ガスセンサ、冷却水センサ、油温センサ、ブレーキパットウェアーセンサ、スロットルポジションセンサ、クランクシャフトポジションセンサ、エアーフローメータ、ブレーキパッド摩耗センサ、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダ、ウォーターポンプインペラ、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビュータ、スタータースイッチ、イグニッションコイルおよびそのボビン、モーターインシュレータ、モーターロータ、モーターコア、スターターリレ、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクタ、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターロータ、ランプソケット、ランプリフレクタ、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルタ、点火装置ケース等の自動車・車両関連部品、その他各種用途にも適用可能である。 Examples of the main applications of the composite molded body include housings for various home appliances, mobile phones, electronic devices such as PCs (Personal Computers), protection / support members for box-shaped electrical / electronic component integration modules, and a plurality of components. Individual semiconductors or modules, sensors, LED lamps, connectors, sockets, resistors, relay cases, switches, coil bobbins, capacitors, variable condenser cases, optical pickups, oscillators, various terminal boards, transformers, plugs, printed boards, tuners, speakers , Microphones, headphones, small motors, magnetic head bases, power modules, terminal blocks, semiconductors, liquid crystals, FDD carriages, FDD chassis, motor brush holders, parabolic antennas, computer-related parts, and other electrical and electronic parts; VTR parts , TV parts, irons, hair dryers, rice cooker parts, microwave parts, acoustic parts, audio / video equipment parts such as audio / laser discs / compact discs / DVD discs / Blu-ray discs, lighting parts, refrigerator parts, air conditioner parts, Household and office electrical product parts represented by typewriter parts, word processor parts, water supply parts for water heaters and baths, water supply equipment parts such as temperature sensors; office computer related parts, telephone equipment related parts, facsimile related parts, copying Machine-related parts, cleaning jigs, motor parts, writers, typewriters, and other machine-related parts: microscopes, binoculars, cameras, watches, and other optical equipment, precision machine-related parts; alternator terminals, alternator connectors , Brush holder, slip ring, IC regulator, potential meter base for light dial, relay block, inhibitor switch, various valves such as exhaust gas valve, various pipes related to fuel, exhaust system, intake system, air intake nozzle snorkel, intake manifold, Fuel pump, engine cooling water joint, carburetor main body, carburetor spacer, exhaust gas sensor, cooling water sensor, oil temperature sensor, brake pad wear sensor, throttle position sensor, crank shaft position sensor, air flow meter, brake pad wear sensor, air conditioner Thermostat base, heating hot air flow control valve, brush holder for radiator motor, water pump impeller, turbine vane, wiper motor related parts, Dustriview Tar, starter switch, ignition coil and its bobbin, motor insulator, motor rotor, motor core, starter reel, wire harness for transmission, window washer nozzle, air conditioner panel switch board, fuel-related electromagnetic valve coil, fuse connector, horn terminal It can also be applied to automobile / vehicle-related parts such as insulating plates for electrical components, step motor rotors, lamp sockets, lamp reflectors, lamp housings, brake pistons, solenoid bobbins, engine oil filters, and ignition device cases, and various other applications.

以下に具体的な例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。また、部、%は、特に断りがない場合、質量基準とする。 The present invention will be described in more detail below with specific examples. In addition, parts and% are based on mass unless otherwise specified.

(実施例1〜9及び比較例1〜3)熱可塑性樹脂組成物の製造
表1〜3に記載する組成成分および配合量(全て質量部)にしたがい、各材料をタンブラーで均一に混合した。その後、株式会社日本製鋼所ベント付き2軸押出機「TEX30α」に前記配合材料を投入し、樹脂成分吐出量25kg/hr、スクリュー回転数250rpm、設定樹脂温度をPA樹脂は330℃、PBT樹脂は270℃、PP樹脂は200℃に設定して溶融混練し、樹脂組成物のペレットを得た。このペレットを用いて以下の各種評価試験を行った。試験及び評価の結果は、表1〜3に示す。
(Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3) Production of Thermoplastic Resin Compositions Each material was uniformly mixed with a tumbler according to the composition components and blending amounts (all by mass) shown in Tables 1 to 3. After that, the compound material was put into a twin-screw extruder "TEX30α" with a vent from Japan Steel Works, Ltd., and the resin component discharge amount was 25 kg / hr, the screw rotation speed was 250 rpm, the set resin temperature was set to 330 ° C for PA resin, and PBT resin The temperature of the PP resin was set to 270 ° C. and the temperature of the PP resin was set to 200 ° C. The following various evaluation tests were conducted using these pellets. The results of the tests and evaluations are shown in Tables 1-3.

(測定例4)密着強度
実験方法 下記の粗化処理を施した金属試験片(長さ×幅×厚み=50mm ×10mm×2mm)を射出成形用金型(金型温度はPA成形時140℃、PBT成形時140℃、 PP成形時は60℃)にセットし、処理面と樹脂組成物が垂直に接合されるように金属/樹脂複合構造体(ISO19095に準拠Type−A型に準拠)を成形した。得られた構造体の接合面に対し垂直方向に引張試験(引張速度1mm/分)を実施し、得られた最大応力値を密着強度とした。
(Measurement Example 4) Adhesion Strength Experimental Method A metal test piece (length x width x thickness = 50 mm x 10 mm x 2 mm) subjected to the following roughening treatment is used for injection molding (mold temperature is 140 ° C. during PA molding). , 140 ° C for PBT molding, 60 ° C for PP molding), and a metal / resin composite structure (based on ISO19095 compliant Type-A type) so that the treated surface and the resin composition are vertically joined. Molded. A tensile test (tensile speed 1 mm / min) was carried out in the direction perpendicular to the joint surface of the obtained structure, and the obtained maximum stress value was taken as the adhesion strength.

金属処理(S):アルミニウム板(材質:A1050)から前述の大きさに金属片を切り出し、さらに接合面を研磨した(研磨紙粗さ:1000番)。研磨後の接合面を電子顕微鏡観察したところ、数平均内径100nm以下の凹部で表面が覆われているという様子は観測されなかった。このアルミニウム片の接合面と反対側の端部に穴を開け、十数個に対し塩化ビニルでコートした銅線を通し、アルミニウム片同士が互いに重ならないように銅線を曲げて加工し、全てを同時にぶら下げられるようにした。 Metal treatment (S): A metal piece was cut out from an aluminum plate (material: A1050) to the above-mentioned size, and the joint surface was further polished (abrasive paper roughness: No. 1000). When the joint surface after polishing was observed with an electron microscope, it was not observed that the surface was covered with recesses having a number average inner diameter of 100 nm or less. A hole is made in the end opposite to the joint surface of this aluminum piece, a copper wire coated with vinyl chloride is passed through a dozen pieces, and the copper wire is bent so that the aluminum pieces do not overlap each other. Can be hung at the same time.

槽に市販のアルミニウム合金用脱脂剤「NE−6(メルテックス社製)」7.5%を水に投入した後で75℃として加熱溶解し、前記のアルミニウム片を5分浸漬し、よく水洗した。続いて別の槽に50℃とした10%苛性ソーダ水溶液を用意し、これに前記のアルミニウム片を0.5分浸漬してよく水洗した。 7.5% of a commercially available aluminum alloy degreasing agent "NE-6 (manufactured by Meltex Inc.)" is put into water and then melted by heating at 75 ° C., and the above aluminum pieces are immersed for 5 minutes and washed thoroughly with water. did. Subsequently, a 10% caustic soda aqueous solution at 50 ° C. was prepared in another tank, and the aluminum piece was immersed therein for 0.5 minutes and washed thoroughly with water.

続いて別の槽に90℃とした60%硝酸液を用意し、15秒浸漬してよく水洗した。続いて別の槽に20℃とした5%硫酸水溶液を用意し、前記のアルミニウム片の穴部に直流電源装置「ASR3SD−150−500(中央製作所製)」の陽極を結線し、陰極は槽に入れた鉛板に結線して5A/dmの電流密度になる定電流制御で陽極酸化した。40分陽極酸化して水洗し、60℃とした温風乾燥機に1時間入れて乾燥した。1日後、うち1個の接合面を走査型電子顕微鏡にて撮影(倍率50万倍)し、各画像からそれぞれ凹部50個を無作為に選択した上で測定した。表面に凹部が周期的に連続して形成され、凸部間が数平均で50nm、数平均孔径が30μm、凹部の密度が100nmあたり10個であった。 Subsequently, a 60% nitric acid solution at 90 ° C. was prepared in another tank, immersed for 15 seconds, and washed thoroughly with water. Subsequently, a 5% aqueous sulfuric acid solution at 20 ° C. was prepared in another tank, the anode of the DC power supply device "ASR3SD-150-500 (manufactured by Chuo Seisakusho)" was connected to the hole of the aluminum piece, and the cathode was the tank. It was anodized by constant current control to a current density of 5 A / dm 2 by connecting to a lead plate placed in. It was anodized for 40 minutes, washed with water, and placed in a warm air dryer at 60 ° C. for 1 hour to dry. One day later, one of the joint surfaces was photographed with a scanning electron microscope (magnification: 500,000 times), and 50 recesses were randomly selected from each image before measurement. The concave portions were periodically and continuously formed on the surface, the distance between the convex portions was 50 nm on average, the number average pore diameter was 30 μm, and the density of the concave portions was 10 per 100 nm 2.

処理後速やかに成形し、密着強度(S1)を測定した。さらに、恒温高湿(80℃、湿度95%)環境下で200時間放置後に密着強度(S2)を測定した。n=3回で評価し、その平均値をとった。 After the treatment, it was molded immediately and the adhesion strength (S1) was measured. Further, the adhesion strength (S2) was measured after being left for 200 hours in a constant temperature and high humidity (80 ° C., humidity 95%) environment. The evaluation was performed with n = 3 times, and the average value was taken.

金属処理(T):金属試験片としてYAGレーザーマーカー装置(芝浦エレテック株式会社製「LAY−791DE」)を用いてレーザー溝加工を施した。金属片の端面に長さ10mm、深さ150μm、幅100μmの連続した溝を100μm間隔で形成した。 Metal treatment (T): Laser groove processing was performed using a YAG laser marker device (“LAY-791DE” manufactured by Shibaura Eletech Co., Ltd.) as a metal test piece. Continuous grooves having a length of 10 mm, a depth of 150 μm, and a width of 100 μm were formed on the end face of the metal piece at intervals of 100 μm.

処理後速やかに成形し、密着強度(T1)を測定した。さらに、恒温高湿(80℃、湿度95%)環境下で200時間放置後に密着強度(T2)を測定した。n=3回で評価し、その平均値をとった。 After the treatment, it was molded immediately and the adhesion strength (T1) was measured. Further, the adhesion strength (T2) was measured after being left for 200 hours in a constant temperature and high humidity (80 ° C., humidity 95%) environment. The evaluation was performed with n = 3 times, and the average value was taken.

Figure 0006844279
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なお、表1〜3中の配合樹脂、材料の配合比率は質量部を表し、下記のものを用いた。
A−1:芳香族ポリアミド(PA)樹脂は以下の方法で製造した。
[製造例1]
テレフタル酸1827g(11.0モル)、1,6−ヘキサンジアミン2343g(20.2モル)、アジピン酸1315g(9.0モル)、安息香酸30.5g(0.25モル)、次亜リン酸ナトリウム一水和物4.7g(原料に対して0.08質量%)及び蒸留水445gを内容量13.6Lのオートクレーブに入れ、窒素置換した。190℃から攪拌を開始し、4時間かけて内部温度を250℃まで昇温した。この時、オートクレーブは3.1MPaまで昇圧した。このまま1時間反応を続けた後、オートクレーブ下部に設置したスプレーノズルから大気放出して低次縮合物を抜き出した。その後、室温まで冷却後、粉砕機で1.5mm以下の粒径まで粉砕し、110℃で24時間乾燥した。得られた低次縮合物の極限粘度[η]は0.15dl/gであった。次に、この低次縮合物を棚段式固相重合装置に入れ、窒素置換後、2時間かけて220℃まで昇温した。その後、4時間反応し、室温まで降温した。得られた芳香族ポリアミド(PA)樹脂の融点は320℃、極限粘度[η]は1.1dl/gであった。
The compounding ratios of the compounded resins and materials in Tables 1 to 3 represent parts by mass, and the following were used.
A-1: The aromatic polyamide (PA) resin was produced by the following method.
[Manufacturing Example 1]
1827 g (11.0 mol) of terephthalic acid, 2343 g (20.2 mol) of 1,6-hexanediamine, 1315 g (9.0 mol) of adipic acid, 30.5 g (0.25 mol) of benzoic acid, hypophosphorous acid 4.7 g of sodium monohydrate (0.08% by mass based on the raw material) and 445 g of distilled water were placed in an autoclave having an content of 13.6 L and substituted with nitrogen. Stirring was started from 190 ° C. and the internal temperature was raised to 250 ° C. over 4 hours. At this time, the autoclave was boosted to 3.1 MPa. After continuing the reaction for 1 hour as it was, the low-order condensate was extracted by releasing it into the atmosphere from a spray nozzle installed in the lower part of the autoclave. Then, after cooling to room temperature, it was pulverized with a pulverizer to a particle size of 1.5 mm or less, and dried at 110 ° C. for 24 hours. The ultimate viscosity [η] of the obtained low-order condensate was 0.15 dl / g. Next, this low-order condensate was placed in a shelf-stage solid-phase polymerization apparatus, and after nitrogen substitution, the temperature was raised to 220 ° C. over 2 hours. Then, the reaction was carried out for 4 hours, and the temperature was lowered to room temperature. The obtained aromatic polyamide (PA) resin had a melting point of 320 ° C. and an ultimate viscosity [η] of 1.1 dl / g.

A−2:ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂 ポリプラスチック株式会社製「930HL」(ガラス繊維30質量%の強化品)融点225℃
A−3:ポリプロピレン(PP)樹脂 プライムポリマー株式会社製「J105G」融点160℃
B−1:フェノールノボラック DIC株式会社製「TD−2090」(水酸基当量105g/当量、軟化点117−123℃)
B−2:クレゾールノボラック DIC株式会社製「KA−1165」(水酸基当量119g/当量、軟化点117−130℃)
A-2: Polybutylene terephthalate (PBT) resin Polyplastic Co., Ltd. "930HL" (reinforced product with 30% by mass of glass fiber) Melting point 225 ° C
A-3: Polypropylene (PP) resin "J105G" manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. Melting point 160 ° C
B-1: Phenol Novolac DIC Corporation "TD-2090" (hydroxyl equivalent 105 g / equivalent, softening point 117-123 ° C)
B-2: "KA-1165" manufactured by Cresol Novolac DIC Corporation (hydroxyl equivalent 119 g / equivalent, softening point 117-130 ° C)

※なお、フェノール樹脂の軟化点測定は、メイホー社製環球式軟化点測定装置ASP−M4SPを用い、昇温3℃/分で測定した値とする。またフェノール樹脂の水酸基当量の測定はJIS K 0070(1992)に規定される中和滴定法に準拠した方法で測定した値とする。 * The softening point of the phenol resin is measured at a temperature rise of 3 ° C./min using a ring-shaped softening point measuring device ASP-M4SP manufactured by Meiho. The hydroxyl group equivalent of the phenol resin is measured by a method based on the neutralization titration method specified in JIS K 0070 (1992).

C−1:ガラス繊維(チョップドストランド、Eガラス、平均繊維長200μm、平均直径10μm、エポキシ系集束剤による表面処理品) C-1: Glass fiber (chopped strand, E glass, average fiber length 200 μm, average diameter 10 μm, surface-treated product with epoxy-based sizing agent)

x ・・・凸部の頂上部から隣接する凸部の頂上部までの2点間の、金属部材表面の微細凹凸面と平行方向の成分の長さ
y ・・・凸部の頂上部から隣接する凹部の底面部までの2点間の、金属部材表面の微細凹凸面と垂直方向の成分の長さ
x ・ ・ ・ Length of component in the direction parallel to the fine uneven surface of the metal member surface between two points from the top of the convex part to the top of the adjacent convex part y ・ ・ ・ Adjacent from the top of the convex part The length of the component in the direction perpendicular to the fine uneven surface of the metal member surface between the two points up to the bottom of the recess.

Claims (10)

表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
前記熱可塑性樹脂組成物が、融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、前記フェノール樹脂(B)を0.05〜20質量部の範囲で含む熱可塑性樹脂組成物を成形してなること、を特徴とする金属/樹脂複合構造体。
A metal / resin composite structure formed by joining a surface-roughened metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition.
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
The thermoplastic resin composition comprises a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). A metal / resin composite structure, which comprises molding a thermoplastic resin composition containing in the range of 0.05 to 20 parts by mass.
前記フェノール樹脂(B)が、ノボラック型フェノール樹脂である請求項1記載の金属/樹脂複合構造体。 The metal / resin composite structure according to claim 1, wherein the phenol resin (B) is a novolak type phenol resin. 前記フェノール樹脂(B)が80〜200g/当量の範囲の水酸基当量を有するものである請求項1または2記載の金属/樹脂複合構造体。 The metal / resin composite structure according to claim 1 or 2, wherein the phenol resin (B) has a hydroxyl group equivalent in the range of 80 to 200 g / equivalent. 前記フェノール樹脂(B)が50〜180℃の範囲の軟化点を有するものである請求項1〜3のいずれか一項記載の金属/樹脂複合構造体。 The metal / resin composite structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the phenol resin (B) has a softening point in the range of 50 to 180 ° C. 前記樹脂組成物が溶融混練物である請求項1〜4のいずれか一項に記載の金属/樹脂複合構造体。 The metal / resin composite structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin composition is a melt-kneaded product. 前記熱可塑性樹脂部材が熱可塑性樹脂組成物を溶融成形して得られるものである請求項1〜5のいずれか一項に記載の金属/樹脂複合構造体。 The metal / resin composite structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the thermoplastic resin member is obtained by melt-molding a thermoplastic resin composition. 表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体の製造方法であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを含む熱可塑性樹脂組成物を、金属部材に、前記熱可塑性樹脂(A)の融点以上で溶融成形することを特徴とする金属/樹脂複合構造体の製造方法。
A method for producing a metal / resin composite structure in which a surface-roughened metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition are joined.
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
A feature is that a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) is melt-molded on a metal member at a melting point of the thermoplastic resin (A) or higher. A method for manufacturing a metal / resin composite structure.
前記熱可塑性樹脂組成物が、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、前記フェノール樹脂(B)を0.05〜20質量部の範囲で含むものである請求項7記載の金属/樹脂複合構造体の製造方法。 The metal / resin composite according to claim 7, wherein the thermoplastic resin composition contains the phenol resin (B) in the range of 0.05 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). Method of manufacturing the structure. 表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体に用いる熱可塑性樹脂組成物であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
前記熱可塑性樹脂組成物が、融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを必須成分として配合してなり、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、前記フェノール樹脂(B)を0.05〜20質量部の範囲であること、を特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
A thermoplastic resin composition used for a metal / resin composite structure formed by joining a surface-roughened metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition.
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
The thermoplastic resin composition is formed by blending a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) as essential components, with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). , The thermoplastic resin composition, wherein the phenol resin (B) is in the range of 0.05 to 20 parts by mass.
表面粗化された金属部材と、熱可塑性樹脂組成物により構成された熱可塑性樹脂部材とが接合してなる金属/樹脂複合構造体に用いる熱可塑性樹脂部材であって、
前記金属部材がアルミニウム、銅、マグネシウム、鉄、チタンまたはそれらを含有する合金であること、
前記熱可塑性樹脂組成物が、融点が160℃以上の熱可塑性樹脂(A)と、フェノール樹脂(B)とを必須成分として配合してなり、前記熱可塑性樹脂(A)100質量部に対して、前記フェノール樹脂(B)0.05〜20質量部の範囲であること、
前記熱可塑性樹脂部材が熱可塑性樹脂組成物を溶融成形して得られるものであること、を特徴とする熱可塑性樹脂部材。
A thermoplastic resin member used for a metal / resin composite structure formed by joining a surface-roughened metal member and a thermoplastic resin member composed of a thermoplastic resin composition.
The metal member is aluminum, copper, magnesium, iron, titanium or an alloy containing them.
The thermoplastic resin composition is formed by blending a thermoplastic resin (A) having a melting point of 160 ° C. or higher and a phenol resin (B) as essential components, with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin (A). , The range of 0.05 to 20 parts by mass of the phenol resin (B).
A thermoplastic resin member, characterized in that the thermoplastic resin member is obtained by melt-molding a thermoplastic resin composition.
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